一种电机和控制器的集成系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电机和控制器的集成系统，壳体、第一端盖、电机本体、控制器本体以及散热部件。其中，第一端盖设在壳体内，以第一端盖为界将壳体的内腔分割为第一腔体和第二腔体；第一端盖内设有第一散热通道；电机本体设在第一腔体内；控制器本体设在第二腔体内；其具有由远离第一端盖朝靠近第一端盖方向依次层叠设置且电连接的的电容组件和功率转换组件；所有电容组件位于同一层，所有功率转换组件位于同一层；散热部件夹持设在电容组件与功率转换组件之间，具有第二散热通道。通过对电容组件以及功率转换组件直接散热，无需经过其他电子器件的间接传导，组件之间的散热效果优佳，保证电机和控制器的集成系统的可输出功率的高稳定性。

An Integrated System of Motor and Controller

The invention discloses an integrated system of a motor and a controller, including a shell, a first end cover, a motor body, a controller body and a heat dissipation component. The first end cover is arranged in the shell, and the inner cavity of the shell is divided into the first cavity and the second cavity with the first end cover as the boundary; the first end cover is provided with a first heat dissipation channel; the motor body is arranged in the first cavity; the controller body is arranged in the second cavity; and it has capacitive components and power which are arranged by layers and connected electrically from the first end cover to the direction near the first end cover. Conversion module; all capacitance components are located in the same layer, all power conversion components are located in the same layer; heat dissipation components are clamped between capacitance components and power conversion components, with a second heat dissipation channel. Through the direct heat dissipation of capacitor module and power conversion module, without indirect conduction of other electronic devices, the heat dissipation effect between components is excellent, which ensures the high stability of the output power of the integrated system of motor and controller.

【技术实现步骤摘要】
一种电机和控制器的集成系统
本专利技术涉及电动汽车
，具体涉及一种电机和控制器的集成控制系统。
技术介绍
近年来，新能源电动汽车的发展日趋成熟，国家对电动汽车产业加大了扶持力度，促进了电动汽车的快速发展，同时也推动了电动汽车产品早日走向老百姓的生活之中。电动汽车产业的核心之一是电驱动系统，电机控制器作为电动汽车电驱动系统的关键零部件，通过集成电路的主动工作来控制电机按照设定的方向、速度、角度、响应时间进行工作；成为当前汽车技术和汽车工业可持续发展的研究重点。现有技术中，电动汽车的车用电机和电机控制器共同组成集成系统，该集成系统主要包括共同封装在同一壳体内的电机与控制器，并给设在壳体内的冷铝板隔离开。控制器包括印刷电路板、功率模块及电容模块；其中，印刷电路板直接安装在冷铝板上，功率模块和电容模块均焊接在印刷电路板的背向冷铝板一侧表面上；冷铝板内具有管道，并向管道内流通冷却液，以对印刷电路板进行降温散热，并间接地对功率模块和电容模块散热。但是，上述的电机和控制器的集成系统中，由于功率模块和电容模块均焊接在印刷电路板上，其产生的热量只能通过印刷电路板来间接地降温，散热性差；同时，在冷铝板的降温作用下，功率模块和电容模块靠近印刷电路板一侧的温度会低于远离印刷电路一侧的温度，使得电机和控制器的集成系统工作时，远离冷铝板一侧的功率模块和电容模块的散热冷却效果差，无法保证控制器始终维持在良好的制冷效果；且功率模块和电容模块的局部温度过高时，容易造成可输出功率大幅下降的问题。
技术实现思路
因此，本专利技术所要解决的技术问题在于现有技术中的电机与控制器的集成系统中中对控制器单侧制冷效果不好，造成电机电机性能下降的缺陷。为此，本专利技术提供一种电机和控制器的集成系统，包括：壳体；第一端盖，设在所述壳体内，以所述第一端盖为界将所述壳体的内腔分割为第一腔体和第二腔体；所述第一端盖内设有至少一个第一散热通道；电机本体，设在所述第一腔体内；控制器本体，设在所述第二腔体内；其具有由远离所述第一端盖朝靠近所述第一端盖方向依次层叠设置且电连接的的至少一个电容组件和至少一个功率转换组件；所有所述电容组件位于同一层，所有所述功率转换组件位于同一层；至少一个散热部件，夹持设在所述电容组件与所述功率转换组件之间，具有至少一个第二散热通道。优选地，上述的电机和控制器的集成系统，所述第一散热通道与所述第二散热通道密封连通。进一步优选地，上述的电机和控制器的集成系统，所述第一散热通道和第二散热通道的总进液口和总出液口相对设在所述第一端盖上。进一步优选地，上述的电机和控制器的集成系统，所述第一端盖和所述散热部件相互面对的两个表面中，所述散热部件的表面上设有第一进口和第一出口，所述第一端盖的表面上设有分别与所述第一进口和第一出口密封连通的第二出口和第二进口；所述散热部件还包括连通第一进口与第二出口以及第一出口与第二进口的连接件；以及用以密封件，密封设置在连接件的两端。进一步优选地，上述的电机和控制器的集成系统，所述控制器本体还包括设在所述第一端盖上的控制板，所有所述电容组件、所有所述功率转换组件及所述散热部件均围绕在所述控制板的外周。进一步优选地，上述的电机和控制器的集成系统，所述第一端盖上设有供所述电机本体的输出轴可转动地安装的安装孔；所述电容组件、功率转换组件及散热部件均围绕在所述安装孔外；所述主孔板正对所述安装孔。进一步优选地，上述的电机和控制器的集成系统，所有所述电容组件和所有所述功率转换组件的层叠部分各自所围成的第一结构和第二结构的外形一致，所述第一散热通道和/或所述第二散热通道的外形与所述第一结构的外形一致。进一步优选地，上述的电机和控制器的集成系统，所述散热部件为中部呈让位孔的正多边形板块；所述正多边形板块的每个边对应一个所述电容组件和一个所述功率转换组件。进一步优选地，上述的电机和控制器的集成系统，每个所述电容组件包括叠层母排，所述叠层母排上至少设有一个负极引出端和至少一个正极引出端；及固定在所述叠层母排的背向第一端盖一侧的表面上的至少一个电容；所述负极引出端和正极引出端连接于所述功率转换组件的直流负极端和直流正极端；所述散热部件夹持在所述叠层母排与所述功率转换组件之间。进一步优选地，上述的电机和控制器的集成系统，每个所述功率转换组件包括至少一个功率模块及与所述功率模块电连接的驱动板；所述功率模块的所述直流正极端和所述直流负极端分别与所述电容组件上的所述正极引出端和所述负极引出端连接；所述功率模块上设有所述第一交流电输出端；所述散热部件夹设在所述功率模块与所述电容组件之间。进一步优选地，上述的电机和控制器的集成系统，所述电机和控制器集成系统还包括固定在所述第一端盖上且与所述驱动板位于同侧的支架；所述驱动板和所述支架沿电机本体的输出轴的径向相对设置，所述电容组件和所述功率模块设在所述驱动板与所述支架之间；所有所述功率模块的直流正极端、所述直流负极端以及第一交流电输出端均安装在所述支架的背向所述第一端盖一侧的表面上。1.本专利技术提供的电机和控制器的集成系统，包括：壳体、第一端盖、电机本体、控制器本体以及散热部件。其中，第一端盖设在所述壳体内，以所述第一端盖为界将所述壳体的内腔分割为第一腔体和第二腔体；所述第一端盖内设有至少一个第一散热通道；电机本体设在所述第一腔体内；控制器本体设在所述第二腔体内；其具有由远离所述第一端盖朝靠近所述第一端盖方向依次层叠设置且电连接的的至少一个电容组件和至少一个功率转换组件；所有所述电容组件位于同一层，所有所述功率转换组件位于同一层；至少一个散热部件夹持设在所述电容组件与所述功率转换组件之间，具有至少一个第二散热通道。此结构的电机和控制器的集成系统，第一散热通道紧邻功率转换组件，第二散热通道紧邻功率转换组件以及电容组件，通过在第一散热通道和第二散热通道内流通的冷却液，保证对电容组件以及功率转换组件直接散热，无需经过其他电子器件或部件间接传导，组件之间的散热效果优佳，有效保证电机和控制器的集成系统的可输出功率的高稳定性。同时，电容组件和功率组件层叠分布的设置方式，有利于节约排布空间，保证了集成系统内期间排布紧密性，提高了电机和控制器的集成系统的体积功率密度；同时，层叠分布也保证器件之间拆装便易性以及连接的可靠性，并且也可方便安装者找出器件间连接不当的位置，提高操作简易性。2.本专利技术提供的电机和控制器的集成系统，所述第一散热通道与所述第二散热通道密封连通。此结构的电机和控制器的集成系统，保证冷却液不会沿散热通道流入第一腔体和第二腔体，提高电机和控制器的集成系统的安全性。3.本专利技术提供的电机和控制器的集成系统，所述第一散热通道和第二散热通道的总进液口和总出液口相对设在所述第一端盖上。此结构的电机和控制器的集成系统，通过引入流动系统的外功，通过总进液口和总出液口对向流动时对冷却液的动力，提高冷却液在第一散热通道和第二散热通道内流动时流动的顺畅性，进一步对第一散热通道和第二散热通道的两侧的冷却效果。4.本专利技术提供的电机和控制器的集成系统，所述控制器本体还包括设在所述第一端盖上的控制板，所有所述电容组件、所有所述功率转换组件及所述散热部件均围绕在所述控制板的外周。此结构的电机和控制器的集成系统，控制板在正常工作中产热小本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电机和控制器的集成系统，其特征在于，包括：壳体(11)；第一端盖(12)，设在所述壳体(11)内，以所述第一端盖(12)为界将所述壳体(11)的内腔分割为第一腔体(111)和第二腔体(112)；所述第一端盖(12)内设有至少一个第一散热通道(123)；电机本体，设在所述第一腔体(111)内；控制器本体，设在所述第二腔体(112)内；其具有由远离所述第一端盖(12)朝靠近所述第一端盖(12)方向依次层叠设置且电连接的的至少一个电容组件(3)和至少一个功率转换组件(4)；所有所述电容组件(3)位于同一层，所有所述功率转换组件(4)位于同一层；至少一个散热部件(61)，夹持设在所述电容组件(3)与所述功率转换组件(4)之间，具有至少一个第二散热通道(611)。

【技术特征摘要】
1.一种电机和控制器的集成系统，其特征在于，包括：壳体(11)；第一端盖(12)，设在所述壳体(11)内，以所述第一端盖(12)为界将所述壳体(11)的内腔分割为第一腔体(111)和第二腔体(112)；所述第一端盖(12)内设有至少一个第一散热通道(123)；电机本体，设在所述第一腔体(111)内；控制器本体，设在所述第二腔体(112)内；其具有由远离所述第一端盖(12)朝靠近所述第一端盖(12)方向依次层叠设置且电连接的的至少一个电容组件(3)和至少一个功率转换组件(4)；所有所述电容组件(3)位于同一层，所有所述功率转换组件(4)位于同一层；至少一个散热部件(61)，夹持设在所述电容组件(3)与所述功率转换组件(4)之间，具有至少一个第二散热通道(611)。2.根据权利要求1所述的电机和控制器的集成系统，其特征在于，所述第一散热通道(123)与所述第二散热通道(611)密封连通。3.根据权利要求2所述的电机和控制器的集成系统，其特征在于，所述第一散热通道(123)和第二散热通道(611)的总进液口(14)和总出液口(15)相对设在所述第一端盖(12)上。4.根据权利要求3所述的电机和控制器的集成系统，其特征在于，所述第一端盖(12)和所述散热部件(61)相互面对的两个表面中，所述散热部件(61)的表面上设有第一进口(612)和第一出口(613)，所述第一端盖(12)的表面上设有分别与所述第一进口(612)和第一出口(613)密封连通的第二出口(124)和第二进口(125)；所述散热部件(61)还包括连通第一进口(612)与第二出口(124)以及第一出口(613)与第二进口(125)的连接件(62)；以及用以密封件，密封设置在连接件(62)的两端。5.根据权利要求1-4中任一项所述的电机和控制器的集成系统，其特征在于，所述控制器本体还包括设在所述第一端盖(12)上的控制板(5)，所有所述电容组件(3)、所有所述功率转换组件(4)及所述散热部件(61)均围绕在所述控制板(5)的外周。6.根据权利要求5所述的电机和控制器的集成系统，其特征在于，所述第一端盖(12)上设有供所述电机本体的输出轴(21)可转动地安装的安装孔(122)；所述电容组件(3)、功率转换组件(4)及散热部件(61)均围绕...

【专利技术属性】
技术研发人员：邰翔，范涛，温旭辉，
申请(专利权)人：中国科学院电工研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11